380 lat świetlnych od Ziemi naukowcy dostrzegli osobliwy podwójny układ gwiazd. Okazało się, że jest to od dawna poszukiwany pulsar, który jest białym karłem – to pierwszy tego typu obiekt odkryty we Wszechświecie. Za odkrycie odpowiadają naukowcy z Uniwersytetu w Warwick.

Profesorowie Tom Marsh oraz Boris Gansicke z Grupy Astrofizyki Uniwersytetu w Warwick wraz z dr Davidem Buckleyem z South African Astronomical Observatory określili, że gwiazda AR Scorpii (AR Sco) to pierwszy pulsar, który w rzeczywistości jest białym karłem. Pulsary to obiekty odkryte w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku, które dotychczas okazywały się gwiazdami neutronowymi.

Pulsary będące białymi karłami skrywały się zatem przed naukowcami od ponad 50 lat.

AR Sco składa się z szybko rotującej, wypalonej pozostałości po gwieździe, tzw. białego karła, który omiata swojego sąsiada – czerwonego karła – silnymi strumieniami naładowanych elektrycznie cząstek i silnym promieniowaniem, przez co cały układ znacznie jaśnieje i gaśnie co dwie minuty.

Najnowsze badania pozwoliły określić, że energia uwalniana przez AR Sco skoncentrowana jest w wąskim strumieniu, w którym promieniowanie emitowane jest w jednym kierunku – niczym w akceleratorze cząstek – to coś całkowicie unikalnego w znanym nam Wszechświecie.

AR Sco leży w gwiazdozbiorze Skorpiona, w odległości około 380 lat świetlnych od Ziemi, co w skali astronomicznej nie jest zbyt dużą odległością. Biały karzeł w AR Sco ma rozmiary Ziemi, jednak jego masa jest 200 000 razy większa od masy Ziemi. Co więcej biały karzeł okrąża swojego chłodnego towarzysza (o masie 1/3 masy Słońca) w czasie około 3.6 godzin.

Charakteryzując się polem magnetycznym 100 000 000 razy silniejszym niż na Ziemi i rotując z okresem nieco ponad 2 minut, AR Sco emituje strumień cząstek i promieniowania, którym omiata tarczę chłodnego czerwonego karła.

Jak już wcześniej określili naukowcy, ten silny efekt latarni morskiej przyspiesza elektrony w atmosferze czerwonego karła do prędkości bliskich prędkości światła – to efekt jak dotąd nigdy nie obserwowany w podobnego typu układach podwójnych. Czerwony karzeł jest zatem zasilany energią kinetyczną swojego rotującego towarzysza.

Odległość między obiema gwiazdami wynosi około 1 400 000 km – czyli jest niewiele większa niż trzykrotność odległości Ziemia-Księżyc.

Prof. Tom Marsh dodaje:

“Najnowesze dane wskazują, że promieniowanie AR Sco jest silnie spolaryzowane, co wskazuje na to, że pole magnetyczne kontroluje emisję promieniowania całego układu.”

Prof. Boris Ganiscke komentując dodał:

“AR Sco przypomina gigantyczne dynamo: magnes rozmiarów Ziemi, z polem ~10 000 razy silniejszym niż najsilniejsze,  które możemy wytworzyć w laboratoriach. Co więcej, ten magnes wykonuje obrót wokół własnej osi w czasie zaledwie dwóch minut. To powoduje wytwarzanie silnego prądu elektrycznego w towarzyszącej mu gwieździe, który z kolei odpowiada za zmiany jasności, które jesteśmy w stanie dostrzec.”

Źródło: University of Warwick

Artykuł naukowy: https://arxiv.org/abs/1612.03185

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.